Расчет тепловой схемы котельной (стр. 2 из 5)

кг/с

При известных расходе сырой воды и температуре ее можно задаваясь значением температуры перед химводооочисткой, найти количество пара, расходуемого в теплообменнике сырой воды:

кг/с

где t^’’_с.в., t^’_с.в – температуры сырой воды после и до подогревателя, ⁰С;

h^’’, h_к – энтальпии греющего пара и конденсата, Дж/кг.

Количество конденсата, поступающего из этого теплообменника, G^'_c.в=D_с.в.

Определяем_. температуру воды из охладителя выпара в деаэратор:

°C

где h^’’_вып - энтальпия выпара при р=0.12 МПа (1.2 кгс/см²), Дж/кг;

h_к - энтальпия конденсата, Дж/кг

Тепловой баланс деаэратора:

Отсюда расход пара на деаэратор будет:

Если далее просуммировать полученный расход пара на деаэратор D_д с расходом пара на подогреватель сырой воды D_с.в., то полученная величина должна быть близка к принятым ранее 9% D. При этом расхождение не должно превышать 15%.

Просуммируем полученный расход пара на деаэратор D_д с расходом пара на подогреватель сырой воды D_с.в. и получим:

D_д +D_с.в=0,444 +0,067=0,511кг/с

Принятая ранее величина:

D_д +D_с.в=0,586 кг/с

И расхождение составляет:

7,228+0,067+0,444кг/с <4,44*2кг/с

7,739кг/с <8,88 кг/с

Средне-зимний режим.

Температура наружного воздуха для рассчитываемого режима при средней температуре отопительного сезона

°C.

Определяется относительный расход теплоты на отопление и вентиляцию при выбранной температуре:

Температура прямой сетевой воды на выходе из подогревателей сетевой воды:

Температура обратной сетевой воды на входе в подогреватель сетей воды:

Расчетный отпуск теплоты на отопление и вентиляцию для данного режима:

Вт

Общий расход теплоты на отопление,вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение:

Требуемый расход пара для нагрева сетевой воды :

кг/с

Количество конденсата после подогревателей сетевой воды будет равно:

кг/с

Расход сетевой воды натеплообменники определяется по формуле:

кг/с

Количество воды для подпитки тепловых сетей при потерях в них 1,5% составит:

кг/с

Имея из задания расход пара на производство D_т, долю возврата конденсата

, находят

количество потерянного конденсата:

кг/с

И количество возвращаемого конденсата:

кг/с

Суммарный расход пара на производство и теплоснабжение составит:

кг/с

Расход пара на деаэрацию и подогрев сырой воды принимается предварительно

равным 9% D:

кг/с

Потери пара внутри котельной принимаются равными 2% D:

кг/с

Тогда полное количество пара, вырабатываемого котельной составит:

кг/с

Имея полное количество пара, производимого в котельной, сравнивают его с количеством пара, получаемого от выбранного числа котлоагрегатов; оно должно быть:

5,17 кг/с

4,44*2 кг/с

5,17 кг/с

8,88 кг/с

Далее следует взять из расчета водоподготовки величину продувки р_пр, %, и найти

кг/с

При G_пр≥0,28 кг/с (1 т/ч) для использования теплоты, содержащейся в паре, кроме отбора пара, следует включить в схему теплообменник, использующий теплоту воды после расширителя для подогрева сырой воды перед водоподготовкой.

Количество пара, которое можно получить из расширителя, находят из баланса теплоты:

кг/с

Количество воды, уходящей из расширителя, будет:

кг/с

Эти расчеты позволяют определить количество питательной воды, поступающей в котлы:

кг/с

Общее количество воды на выходе из деаэратора (питательная вода + вода на подпитку тепловых сетей):

кг/с

Если принять равным, что количество выпара из деаэратора питательной воды равно 0.4% расхода подаваемой через него воды, то:

кг/с

И производительность химводоподготовки должна быть:

, кг/с

кг/с

Определение расхода сырой воды на химводоочистку:

кг/с

Количество пара, расходуемого в теплообменнике сырой воды:

кг/с

Количество конденсата, поступающего из этого теплообменника, G^'_c.в=D_с.в.

Определяем_. температуру воды из охладителя выпара в деаэратор:

°C

Расход пара на деаэратор будет:

Просуммируем полученный расход пара на деаэратор D_д с расходом пара на подогреватель сырой воды D_с.в. (при этом расхождение не должно превышать 15% ) и получим:

D_д +D_с.в=0,37+0,08=0,45 кг/с

Принятая ранее величина:

D_д +D_с.в=0,42 кг/с

И расхождение составляет:

5,17+0,08+0,37 кг/с <4,44*2 кг/с

5,62кг/с <8,88кг/с

4. Расчет водоводяных теплообменников.

В теплогенерирующих установках применяются теплообменники трубчатой конструкции. По трубкам пропускают нагреваемую воду, а в межтрубное пространство подают чистую и умягченную воду. Движение теплоносителей противоточное.

Уравнение теплового баланса:

Отсюда температура сетевой воды t_х на выходе из водоводяного теплообменника будет:

°C

Зададимся оптимальной скоростью нагреваемой воды в трубках равной ω_тр = 1 м/с.

Определим необходимое сечение трубок водоподогревателя по формуле:

м²

где ρ_нагр – плотность нагреваемой воды, кг/м³.

Плотность нагреваемой воды определяется по средней температуре нагреваемого теплоносителя, которая рассчитывается по формуле:

°C

В соответствии с полученной величиной f_.тр выбирают необходимый типоразмер водоподогревателя ПВ-Z-15:

- диаметр основного корпуса (Dн=0,325 м);

- длина секции (L=2м);

- поверхность нагрева одной секции (fсек=14,24 м²)

-кол-во трубок(n=151шт)

Определим фактическую скорость воды в трубках по формуле:

м/с